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Corte simple cíclico

 

 

Aparato de ensayo de corte dinámico para la predicción de comportamiento del suelo

bajo condiciones dinámicas

 

ASTM D6528

 

 

              DESCRIPCIÓN GENERAL

 

El aparato de corte simple cíclico generalmente se utiliza para la investigación del comportamiento del suelo en el campo dinámico, y puede simular con bastante facilidad muchas diferentes condiciones de carga del campo, como por ejemplo:

- Estabilidad  bajo eventos sísmicos de pendientes sumergidas en la plataforma continental caracterizada por arcillas estratificadas

- Degradación de esfuerzo cortante en suelos cohesivos bajo carga cíclica

- Evaluación de los parámetros de licuefacción de suelos no cohesivos bajo carga cíclica

 

El corte simple cíclico es un dispositivo de deformación plana. La deformación por esfuerzo cortante se induce por el movimiento horizontal en la parte inferior de la muestra en relación con la parte superior. El diámetro horizontal de la muestra se mantiene constante, por lo tanto, cualquier cambio en el volumen será como  resultado del movimiento vertical de la  placa superior.

 

El sistema está diseñado para permitir que una muestra sea consolidada, drenada y luego sometida a corte.

 

Muestra

La muestra estándar es de 70 mm de diámetro. El ensayo también se puede realizar en especímenes de 50 mm de diámetro usando el kit de conversión 31-WF7500 / 1.

Se coloca en un pedestal con una tapa superior lo mismo que una muestra triaxial y apoyada por una membrana de goma colocada y asegurada con juntas tóricas. Para mantener un diámetro constante a lo largo del ensayo de la muestra está soportada por una serie de anillos de deslizamiento.

 

Etapa de corte

Durante el corte, los anillos se deslizan a través de cada otro como se muestra.

Durante la etapa de corte del ensayo,  la altura vertical de la muestra se mantiene a una altura constante por el actuador vertical en un bucle cerrado de control con el transductor de desplazamiento vertical. Los anillos mantienen un diámetro constante de la muestra.

 

A continuación una descripción general de los componentes principales del sistema :

 

Sistema Base

El sistema consta de un marco de carga de corte con reservorio de aire con válvulas de control de carga vertical y horizontal. Incorpora un sistema de control y adquisición de datos como se describe a continuación, con dos actuadores de 5 kN. El sistema está montado en un gabinete que soporta todos los componentes. Los actuadores horizontales y verticales se fijan al bastidor, el cual suministra la reacción a las fuerzas aplicadas. Cada actuador tiene un transductor de desplazamiento interno, que transmite la posición del pistón actuador al PC . Esto es muy importante cuando se instala una muestra; ya que permite establecer el recorrido suficiente para la duración del ensayo.

La muestra se configura en la máquina, tiene una tapa superior fija rígidamente y una mitad inferior en movimiento. En la mitad superior se encuentra el pistón de 50 mm de diámetro. Este se aloja sobre una bola para permitir el movimiento vertical y evitar el movimiento horizontal. La mitad inferior está montado sobre cojinetes de rodillos como en una caja de corte estándar .

 

 

Sistema de control de ejes múltiples Integrado

El IMACS es una unidad autónoma compacta que proporciona todas las funciones críticas de control, tiempo y de adquisición de datos para el ensayo y los transductores. El IMACS está vinculado a un ordenador personal a través del enlace de comunicaciones USB .

El módulo de adquisición de datos tiene 13 entradas normalizadas ( ± 10 V gama ) para transductores. Estos canales son digitalizados por exactitud, alta velocidad de convertidores de 20 bits (A / D ), para el análisis y presentación de datos. El módulo de control tiene tres canales para control de realimentación. Uno está dedicado al actuador de carga / desplazamiento vertical , el segundo está dedicado a la presión de la cámara, el tercero es para la contrapresión. El módulo de control de retroalimentación y el módulo de adquisición de datos tienen su propia interfaz dedicada de alta velocidad USB de 10 b/s o interfaz RS232. Esto permite una ininterrumpida comunicación siminultánea que permite una mayor velocidad de cooperación y flexibilidad.

 

Supervisado por el PC, el IMACS controla automáticamente la operación de carga para cada tipo de ensayo. El IMACS controla directamente la válvula de control para aplicar la tasa requerida de carga o de forma de onda, cámara y contrapresión. Mientras la muestra está siendo sometido a fuerzas de carga, la IMACS captura los datos de los transductores y las transferencias de estos, a través de la conexión USB o RS232, al PC para su procesamiento, visualización y almacenamiento .

 

Las celdas de carga

Estas dos celdas de carga de 5 kN están equipadas en línea con los actuadores horizontales y verticales.

Las celdas de carga están equipados con un módulo de calibración en línea, permitiendo que los transductores puedan ser  cambiados o movidos dentro del sistema de adquisición de datos sin la necesidad de recalibrarlos. Exactitud de 1 N.

 

Transductor de desplazamiento

Este transductor de desplazamiento ± 25 mm está integrado en el actuador. Mide la posición del pistón del accionador y también se puede utilizar como transductor de control para la prueba de deformación cíclica.

Transductor de desplazamiento vertical

Este transductor se calibra sobre ± 2.5 mm para controlar la altura de la muestra. Grado de exactitud:  1 mm

 

Acondicionamiento de señal en línea

Esto normaliza todas las salidas de transductores, permitiendo a estos transductores moverse de un canal a otro sin tener que volver a calibrar.

 

 

El sistema incluye lo siguiente:

 

- Máquina de corte simple cíclico con actuadores horizontales y verticales 5 kN de capacidad

- Accesorios para la preparación de muestras

- Transductores de fuerza y desplazamiento

- Sistema de control y adquisición de datos

- Software y PC

 

 

            PRINCIPALES CARACTERISTICAS

 

       ▪     Actuadores horizontales y verticales de 5 kN

       ▪     Celdas de carga de 5 kN equipados en línea con actuadores, precisión 1 N

       ▪     Realización de ensayos con diámetro constante

       ▪     Posibilidad de ensayo de corte con altura constante

       ▪     Posibilidad de ensayo de esfuerzo constante

       ▪     Posibilidad de ensayo con tasa constante de deformación

       ▪     Frecuencia de funcionamiento hasta 10 Hz (dependiendo de las condiciones de ensayo)

 

 

 

 


Marco principal: montado en el piso, marco de caja de acero incluyendo actuadores neumáticos integrales de doble efecto horizontales y verticales, cada uno con un transductor de desplazamiento interno de + / -15 mm (Exactitud: 1μm). La tapa superior es fija y el pedestal está montado sobre cojinetes de rodillos.

 

Tamaño de la muestra: 70 mm de diámetro. (50 mm con kit de conversión)

 

Carga máxima: ± 5 kN vertical y horizontal

 

Frecuencia de trabajo: hasta 10 Hz (dependiendo de las condiciones de prueba)

 

Dimensiones: 1500x1200x700 mm (HxLxW)

 

Especificaciones eléctricas: 240 o 110 V, 50-60 Hz, 1 fase.

 

Peso aprox:. 350 kg

 


31-WF7500

Aparato de Corte Cíclico Simple controlado por PC, con IMACS, colocado en un gabinete, incluye adaptadores para muestras de 70 mm.  110V-220V 60Hz-50Hz 1ph

 

31-WF7500/1

Accesorios para muestras de 50 mm de diámetro, incluyendo el pedestal y la tapa superior

 


31-WF7500/1

Accesorios para muestras de 50 mm de diámetro, incluyendo el pedestal y la tapa superior

 

86-D2015/A

Compresor de aire, 10 bar  de presión max., de 200 litros de capacidad, 5,5 kW.

 

86-D2019

Unidad de tratamiento de aire para la deshumidificación del aire, comprende: secador de aire,  filtro de partículas 5M, filtro de aceite 0,01 M. 230 V, 50-60 Hz, 1 fase

 

 


SOFTWARE

 

Etapa de consolidación

La etapa de consolidación es simplemente la aplicación de un esfuerzo estático de carga axial para el espécimen, mientras que el eje de carga lateral ( corte ) se mantiene estacionario . Los datos de esfuerzo axial y desplazamientos de la muestra ( axial y lateral ) se miden en el tiempo y son registrados por el sistema. Los datos registrados también se muestran al operador en forma de gráficos y tablas como proceda en la etapa de ensayo. Una vez que la consolidación de la muestra se determina estar completa se termina manualmente la etapa por el operador

 

Etapa de corte simple cíclico

En esta etapa del ensayo se aplica una fuerza de corte lateral cíclica u opcionalmente un desplazamiento, a la muestra, mientras que el eje axial se mantiene al  esfuerzo especificado, u opcionalmente, se mantiene la altura de la muestra. Ambas fuerzas ​​axial y lateral y los desplazamientos del espécimen, junto con la presión de poro inducida por corte se miden para cada ciclo de carga. Los datos medidos son obtenidos a partir de 50 puntos de muestreo capturados durante el período del ciclo. Estos datos se muestran al operador en formas de onda, gráficos y tablas y también adquirido por el sistema en un archivo de datos. La forma ciclo de carga es seleccionable por el operador por medio de funciones predefinidas, pero también puede ser una forma generada por el usuario.

 

Etapa de corte por desplazamiento lineal

La etapa de corte por desplazamiento lineal del ensayo aplica una tasa de desplazamiento de corte lateral a la muestra. Ambas fuerzas, axial y lateral y los  desplazamiento del espécimen junto con la presión de poro inducida por corte se miden para cada ciclo de carga . Los datos medidos son desplegados al operador en forma de gráficos y tablas y también registrado por el sistema en un archivo de datos.

 


 

 

 

MECáNICA DE SUELOS